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MICRO-RÉSEAUX PHOTOVOLTAÏQUES HYBRIDES 2 Micro-réseaux photovoltaïques hybrides

MICRO-RÉSEAUX PHOTOVOLTAÏQUES HYBRIDES 2 Micro-réseaux photovoltaïques hybrides Guide de conception et calcul Juillet 2017 Rédigé par : www.azimut360.coop @azimut360coop info@azimut360.coop +34 932 171 963 Plaça del Guinardó, 12, Local 1 - 08041 Barcelona Auteurs : Daniel Cadilla (Azimut 360) Mireia Gil (Azimut 360) Cristian Ros (Azimut 360) Cristina Gil (Azimut 360) Nicola Bugati (ECREEE) This Project is Developed with the Support of the European Union 3 MICRO-RÉSEAUX PHOTOVOLTAÏQUES HYBRIDES Remerciements Cette publication a bénéficié de la précieuse contribution d’autres experts et correcteurs. Nous tenons en particulier à remercier Isabelle Gambrelle, Pascale Gambrelle, Laura Llorens et Maria Muñoz. Promoteurs Cette publication a été financée par le Centre Régional pour les Energies Renouvelables et l‘Efficacité Energétique (ECREEE) et par l’Union Européenne à travers le projet «Gbreko Kanian» bénéficiaire du programme Energy Facility II. Le coordinateur du projet Gbreko Kanian est l’ONGD Délégation Fondation Akwaba. La réalisation technique du Guide a été assumée par Azimut 360. Antécédents La rédaction de ce guide fait partie du projet « GBREKO KANIAN : Electrification de sept communautés rurales avec des Micro- réseaux de Génération d‘Energie Solaire Photovoltaïque Autogérés dans la Région de Zanzan (Côte d‘Ivoire) », dirigé par la Délégation Fondation Akwaba avec l’assistance technique de la coopérative Azimut 360, et financé à 75% par le programme Energy Facility II de l’Union Européenne. Ce projet a démarré en Février 2012 et a été finalisé en Août 2017. Le projet Gbreko Kanian a comme ambition de devenir un référent pour les institutions responsables des programmes d’électrification rurale dans les pays de la région, en documentant leur viabilité et le modèle de gestion implanté. Cette activité répond à l’objectif spécifique d’établir un modèle reproductible à d’autres localités similaires dans des zones rurales en Afrique de l’Ouest. Public visé Ce guide vise à donner aux techniciens responsables de la conception de projets d’électrification rurale, des outils et critères pour une première analyse de faisabilité lorsque l‘on considère la possibilité d’utiliser les micro-réseaux photovoltaïques hybrides comme alternative aux systèmes classiques d’extension du réseau ou systèmes basés sur le diesel. Néanmoins, malgré un certain contenu technique, les décideurs au sein des institutions en charge des programmes d‘électrification rurale, du financement de l‘électrification, les bailleurs de fonds, et même les intervenants privés – entreprises ou ONG – trouveront dans ce document des informations utiles permettant d‘éclairer les décisions relatives aux micro-réseaux photovoltaïques hybrides à destination de l‘électrification rurale. Malgré l’approche du guide centré sur l’Afrique Occidentale, la méthodologie technique exposée est extensible à d’autres régions des pays en développement. Objectifs ➢ Faciliter les travaux de conception des techniciens responsables des projets d’électrification rurale grâce à des systèmes renouvelables, et spécifiquement, moyennant les microréseaux photovoltaïques hybrides ; ➢ Promouvoir le savoir sur cette solution technique et prouver sa viabilité aux responsables de la planification de projets d’électrification rurale ; ➢ Propager l’expérience du projet « GBREKO KANIAN : Electrification des communautés rurales avec des Micro-réseaux de Génération d‘Energie Solaire Photovoltaïque Autogérés dans la Région de Zanzan (Côte d‘Ivoire) » ; ➢ Favoriser la reproduction à plus grande échelle des projets d’électrification de noyaux de population isolés moyennant des micro- réseaux photovoltaïques hybrides dans les pays de la région. 4 MICRO-RÉSEAUX PHOTOVOLTAÏQUES HYBRIDES Concitoyens, partenaires et lecteurs! C’est un grand honneur et un plaisir pour moi de présenter cette guide de conception et calcul de micro-réseaux, photovoltaïques hybrides. Malgré les vastes ressources énergétiques de ses 15 États membres, le marché de l‘énergie reste largement sous-développé. L‘élargissement de l‘accès à des services énergétiques modernes, fiables et abordables est donc devenu une priorité régionale clé. Dans le cadre des efforts visant à accroître l‘accès aux services énergétiques modernes dans la région, l‘autorité de la CEDEAO a créé le Centre pour les énergies renouvelables et l‘efficacité énergétique de la CEDEAO (CEREEC) en 2010. Depuis sa création, ECREEE a cherché à concrétiser sa vision et son mandat consistant à développer des marchés viables de l’énergie durable dans la région de la CEDEAO. L’intérêt pour les technologies d’énergie renouvelable à faibles émissions de carbone gagne du terrain en Afrique de l’Ouest. Le déploiement des énergies renouvelables (ER) est considéré par les pays membres de la CEDEAO comme un moyen de satisfaire leurs besoins en matière de production d‘électricité de manière durable et d‘élargir l‘accès à l‘électricité. Les mini-réseaux propres sont une solutionne viable et compétitive bien connue dans la région, avec plusieurs centaines de systèmes déjà opérationnels. Néanmoins, les ambitieuses objectifs de la Politique d‘énergies renouvelables de la CEDEAO, ciblant l’installation respectivement de 60 000 systèmes de mini-réseaux d’ici 2020 et 68 000 entre 2020 et 2030 obligent le secteur à accélérer sensiblement. Ainsi, le CEREEC, l’Union Européenne en Côte d’Ivoire et AZIMUT 360 se sont associés pour développer cette guide, un outil pour accompagner les développeurs dans les processus de conception et calcul des systèmes. Chers lecteurs, j‘espère que cette guide ouvrira la voie à un déploiement accéléré des mini-réseaux, non seulement au niveau régional mais également au niveau mondial. Mahama Kappiah Directeur Exécutif Centre pour les énergies renouvelables et l‘efficacité énergétique de la CEDEAO (CEREEC) AVANT-PROPOS 5 MICRO-RÉSEAUX PHOTOVOLTAÏQUES HYBRIDES „30 millions de personnes et d‘entreprises bénéficieront de l‘accès à l‘électricité grâce aux investissements de l‘UE réalisés dans les énergies renouvelables et à un renforcement de la capacité de production de 5 GW“ : Voici l‘un des résultats escomptés de la nouvelle „Alliance Afrique – Europe“ pour des investissements et des emplois durables, proposée en septembre 2018 par le Président de la Commission européenne. Modestement, le projet d‘“électrification des communautés rurales dans la Région de Zanzan en Côte d‘Ivoire“, qui a été la matrice de ce Guide, concourt à ce résultat. Projet pilote en Côte d‘Ivoire, il a vocation à animer la réflexion sur les modalités alternatives d‘électrification rurale et concourt à l‘objectif d‘électrification universelle de la Côte d‘Ivoire. Il est, en ce sens, complémentaire des engagements très importants du Programme National d‘Electrification Rurale (PRONER) pour le raccordement des localités ivoiriennes de plus de 500 habitants au réseau interconnecté. Financé à hauteur de 75% par l‘Union européenne, ce projet aura permis d‘électrifier plus de 580 ménages dans 7 localités rurales, d‘améliorer les conditions de soins dans le centre de santé couvrant la zone, d‘apporter l‘éclairage dans 6 écoles. Les petits commerces se développent. Les pompes et moulins électriques soulagent le travail des femmes. La conservation des produits frais permet de diversifier l‘alimentation. Les instituteurs, du fait du confort apporté par l‘électricité, prolongent leurs missions dans les zones rurales. Je souhaite que le guide préparé par Azimut 360 vulgarise les connaissances techniques pour la construction et la gestion des micro réseaux photovoltaïques, et contribue encore à leur diffusion à grande échelle en Afrique de l‘Ouest. Jobst von Kirchmann, Ambassadeur de l‘Union européenne en Côte d‘Ivoire 6 MICRO-RÉSEAUX PHOTOVOLTAÏQUES HYBRIDES Le défi d‘offrir des solutions durables et satisfaisantes pour l‘accès à l‘électrification de centaines de millions de personnes dans les zones rurales reste d‘actualité, car il a été constaté que l‘électricité est un vecteur essentiel pour l‘amélioration des conditions de vie, comme l‘accès à l‘eau potable, aux soins de santé de base, à l‘éducation et à d‘autres services essentiels. Malgré cela, environ 1,5 milliards de personnes dans le monde n‘ont toujours pas accès à l‘électricité, principalement dans des zones isolées. L‘utilisation des micro-réseaux solaires photovoltaïques devrait contribuer de manière substantielle à réduire ce déficit. En effet, ils sont devenus technologiquement réalisables grâce à l‘amélioration de l‘efficacité et la réduction des prix des modules photovoltaïques ainsi qu’au développement de solutions modulaires par les fabricants des équipements solaires. Les obstacles principaux sont aujourd‘hui la recherche des modèles de financement et d‘exploitation permettant d‘impliquer les promoteurs et les opérateurs privés ou publics, en développant des modèles économiques soutenables et attractifs sur le plan économique et social. Le but de ce guide est de présenter de manière simplifiée et compréhensible les principaux concepts et processus à prendre en compte dans un projet d‘électrification rurale par des micro-réseaux photovoltaïques, aux stades de la conception, de de l‘exécution et de l‘exploitation. Il présente également brièvement les différents modèles de gestion, et les coûts associés à l‘exploitation et la maintenance. D‘autre part, il offre également une méthodologie simple pour la réalisation des premiers calculs de dimensionnement des composants principaux du système photovoltaïque, sans le recours à un logiciel spécialisé; cette méthodologie ne vise pas à remplacer une ingénierie de détail ultérieure mais plutôt à fournir un outil simple et abordable permettant d‘avoir rapidement dans chaque cas un aperçu technico-économique facilitant la prise de décisions. En ce sens, nous espérons que ce guide sera particulièrement utile aux équipes techniques des décideurs des institutions responsables de l‘accès à l‘électrification dans les zones rurales - qu‘il s‘agisse d‘institutions publiques, de bailleurs de fonds, d‘agences de coopération internationale ou d‘ONG – à qui ce guide est spécialement destiné. Enfin, il convient de noter que les points de vue exprimés dans cette publication ne reflètent pas nécessairement ceux d’ECREEE ou de l’ambassade de l’UE en Côte d’Ivoire et que toute erreur ou omission ne peut être attribuée qu’à Azimut 360, qui uploads/Ingenierie_Lourd/ image-afrique.pdf